HU213125B - Circuit arrangement for operating low-pressure mercury vapour discharge lamp by means of high-frequency current - Google Patents
Circuit arrangement for operating low-pressure mercury vapour discharge lamp by means of high-frequency current Download PDFInfo
- Publication number
- HU213125B HU213125B HU9200339A HU9200339A HU213125B HU 213125 B HU213125 B HU 213125B HU 9200339 A HU9200339 A HU 9200339A HU 9200339 A HU9200339 A HU 9200339A HU 213125 B HU213125 B HU 213125B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- lamp
- voltage
- circuit
- frequency
- amplitude
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/2806—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without electrodes in the vessel, e.g. surface discharge lamps, electrodeless discharge lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/382—Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/02—High frequency starting operation for fluorescent lamp
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/04—Dimming circuit for fluorescent lamps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya áramköri elrendezés kisnyomású higanygőz kisülési lámpa nagyfrekvenciás áramú üzemeltetéséhez. Az áramköri elrendezésben van egy áramkör, amely a tápfeszültségből nagyfrekvenciájú áramot állít elő, és van benne egy modulátor, amely a nagyfrekvenciájú áram amplitúdóját f modulációs frekvenciával lényegében négyszöghullámúvá modulálja.The present invention relates to a circuit arrangement for operating a low-pressure mercury vapor discharge lamp at high frequency. The circuit arrangement includes a circuit which generates a high frequency current from the supply voltage and includes a modulator which modulates the amplitude of the high frequency current with a modulation frequency f into a substantially rectangular wave.
Ilyen áramköri elrendezés ismeretes az US-A 4 219 760 számú amerikai leírásból.Such a circuit arrangement is known from US-A 4,219,760.
A lámpa működésekor egy lényegében négyszöghullám-modulált nagyfrekvenciájú feszültség van a kisnyomású higanygőz kisülési lámpán, amit a továbbiakban lámpának nevezünk. A lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség lényegében négyszöghullám modulációjának frekvenciája és fázisa megegyezik a nagyfrekvenciájú áram lényegében négyszöghullámú modulációjának frekvenciájával és fázisával. A lámpa újragyújtását a nagyfrekvenciájú feszültség végzi, ami azután újragyújtó feszültségként hat, a lényegében négyszöghullám-modulált nagyfrekvenciájú feszültség minden négyszöghullámának indulásakor. Ezután a nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója lecsökken egy lényegében lámpafüggő, állandó értékre, minthogy a lámpa vezetővé válik és a nagyfrekvenciájú feszültség a négyszöghullám tartama alatt nagyfrekvenciájú áramot hajt át a lámpán. A nagyfrekvenciájú feszültség lényegében négyszöghullámú modulációja minden ciklusának többi részében a lámpán lényegében nincs feszültség és a lámpán lényegében nem folyik áram. A lámpa tompítva van azáltal, hogy a nagyfrekvenciájú feszültség lényegében négyszöghullámú modulációjának egy δ bekapcsolási ideje van beállítva. Megállapították, hogy ezzel a tompítási módszerrel a fényhasznosítási fok viszonylag magas és lényegében független a fényteljesítménytől.During operation of the lamp, there is a substantially rectangular wave modulated high frequency voltage on the low pressure mercury vapor discharge lamp, hereinafter referred to as the lamp. The frequency and phase of the quadrature wave modulation of the high frequency voltage of the lamp is substantially the same as the frequency and phase of the quadrature wave modulation of the high frequency current. The lamp is re-ignited by the high-frequency voltage, which then acts as a re-ignition voltage, at the start of each rectangular wave of substantially rectangular-modulated high-frequency voltage. The amplitude of the high-frequency voltage is then reduced to a substantially lamp-dependent, constant value as the lamp becomes a conductor and the high-frequency voltage transmits the high-frequency current to the lamp during the rectangular wave. For the remainder of each cycle of high frequency voltage modulation of the high frequency voltage, the lamp is substantially free of voltage and the lamp is substantially free of current. The lamp is dimmed by setting an δ turn-on time of substantially rectangular wave modulation of the high frequency voltage. It has been found that with this dimming method the degree of light utilization is relatively high and essentially independent of light output.
Az ismert áramköri elrendezés használata esetén az újragyújtási feszültség amplitúdója viszonylag nagy értéket vesz fel minden négyszöghullám kezdetén, úgyhogy a lámpa gyorsan újragyújt. Az újragyújtási feszültségnek ez a viszonylag nagy amplitúdója azonban hátrányosan befolyásolja az áramköri elrendezés élettartamát és nagy amplitúdójú, pillanatnyi fényimpulzust idéz elő. Minthogy ezek a fényimpulzusok infravörös fényt is tartalmaznak, ezért interferenciajelet képeznek például infravörös rendszerek, így infravörös távvezérlő rendszerek vagy audioátviteli rendszerek számára.When using a known circuit arrangement, the amplitude of the re-ignition voltage is relatively large at the beginning of each rectangular wave, so that the lamp re-ignites rapidly. However, this relatively high amplitude of the re-ignition voltage adversely affects the life of the circuit arrangement and generates a high-amplitude momentary light pulse. Since these light pulses also contain infrared light, they form an interference signal for, for example, infrared systems, such as infrared remote control systems or audio transmission systems.
Találmányunk célja többek között olyan áramköri elrendezés, amelynek révén az áramköri elrendezéssel működtetett lámpa fényáramát tág tartományban és viszonylag nagy fényhasznosítási fokkal lehet beállítani, és ugyanakkor a lámpa által előidézett interferencia az infravörös rendszerekkel viszonylag kicsi.It is an object of the present invention to provide, among other things, a circuit arrangement whereby the luminous flux of the lamp operated by the circuit arrangement can be adjusted over a wide range and with a relatively high luminous efficiency and at the same time the interference caused by the lamp
Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a bevezetőleg leírt típusú áramköri elrendezésben van továbbá egy áramkör, amely lámpán az újragyújtási feszültséget egy Vi feszültségre korlátozza. Az áramköri elrendezésben a modulációs frekvencia előnyös módon 100 Hz és 10 kHz között van.According to the present invention, this object is solved by further including a circuit in the circuit arrangement of the type described above, which limits the re-ignition voltage of a lamp to a voltage V1. In the circuit arrangement, the modulation frequency is preferably between 100 Hz and 10 kHz.
Az áramköri elrendezésben előnyös módon van egy áramkör, amely a Vi feszültséget időfüggővé teszi.Advantageously, the circuit arrangement includes a circuit which makes the voltage V1 time-dependent.
Az áramköri elrendezésben előnyös módon van egy áramkör, amely a Vi feszültséget függővé teszi a kisnyomású higanygőz kisülési lámpa újragyújtási időtartamától.Preferably, the circuit arrangement includes a circuit which makes the voltage V1 dependent on the re-ignition time of the low pressure mercury vapor discharge lamp.
Az áramköri elrendezésben előnyös módon van egy áramkör, amely a nagy frekvenciájú áram amplitúdóját a lámpa állandósult működése alatt fennálló értékről lecsökkenti lényegében nulla értékre egy időközön át, amely az f frekvenciához tartozó periódusnak egy jelentős része.Preferably, the circuit arrangement includes a circuit which reduces the amplitude of the high frequency current from the value during steady state operation of the lamp to substantially zero over a period of time which is a significant portion of the frequency f period.
Megállapítottuk, hogy az újragyújtási feszültségnek egy kisebb értékre történő korlátozásakor az újragyújtás eredményeként fellépő fényimpulzus amplitúdója nagyobb arányban csökken, sőt a fényimpulzus lényegében teljesen megszűnik. Ha a fényimpulzus amplitúdója csökken, akkor csökken az interferencia is a lámpa környezetében lévő infravörös rendszerekkel.It has been found that by limiting the re-ignition voltage to a smaller value, the amplitude of the light pulse resulting from the re-ignition is reduced to a greater extent, and in fact, the light pulse is substantially eliminated. If the amplitude of the light pulse decreases, the interference with the infrared systems around the lamp is also reduced.
A nagyfrekvenciájú feszültség lényegében négyszöghullámú modulációja négyszöghullámának viszonylag hosszú időtartama lehetővé teszi, hogy a lámpa újragyújtásához szükséges időtartam viszonylag hosszú legyen, mivel az újragyújtási feszültség viszonylag kis értékre van korlátozva. Egy négyszöghullám időtartama alatt adott δ bekapcsolási időnél és viszonylag kis f modulációs frekvenciánál viszonylag hosszú. Ezért az infravörös rendszerekkel való interferencia korlátozása végett kívánatos, hogy az f modulációs frekvencia viszonylag kicsi legyen. Az f modulációs frekvencia gyakorlat alsó határát az a tény határozza meg, hogy a mintegy 100 Hz alatti modulációs frekvenciával üzemeltetett lámpa által kisugárzott fényt az emberi szem kellemetlennek érzékeli. Emellett, ha a modulációs frekvencia viszonylag kicsi és a δ bekapcsolási idóviszonylag kicsi, akkor a lámpán átfolyó áram minden modulációs periódusban viszonylag hosszú időközön át gyakorlatilag nulla. Ha a lámpán átfolyó áram viszonylag hosszú időközön át gyakorlatilag nulla, akkor a lámpa plazmájában viszonylag sok töltött részecske újrakombinációja következik be és ez a lámpa újragyújtását viszonylag nehézzé teszi, ha a modulációs frekvencia viszonylag kicsi és a δ bekapcsolási idő viszonylag kicsi. A gyakorlat azt mutatta, hogy a legtöbb esetben - még akkor is, ha a δ bekapcsolási idő viszonylag kicsi volt - a modulációs frekvencia 100 Hz és 10 kHz közötti megválasztása esetén az újragyújtási feszültséget úgy lehetett korlátozni, hogy az infravörös rendszerekkel való interferencia jelentősen lecsökkent.The relatively long duration of the rectangular wave modulation of the high frequency voltage allows the time required for the lamp to be re-ignited to be relatively long since the re-ignition voltage is limited to a relatively small value. It is relatively long at a given on-time δ and a relatively low modulation frequency f during a rectangular wave. Therefore, in order to limit interference with infrared systems, it is desirable that the modulation frequency f be relatively low. The lower limit of the modulation frequency exercise f is determined by the fact that the light emitted by a lamp operated at a modulation frequency below about 100 Hz is perceived by the human eye as unpleasant. In addition, if the modulation frequency is relatively low and the δ turn-on time is relatively low, the current flowing through the lamp is practically zero over each modulation period. If the current flowing through the lamp is practically zero over a relatively long period of time, a recombination of a relatively large number of charged particles in the lamp plasma occurs, making it difficult to re-ignite the lamp if the modulation frequency is relatively low and the δ turn-on time is relatively small. Practice has shown that in most cases, even if the δ turn-on time is relatively small, re-ignition voltage could be limited by choosing a modulation frequency between 100 Hz and 10 kHz so that interference with infrared systems is significantly reduced.
A gyakorlat azt mutatta, hogy az újragyújtási feszültség alkalmas korlátozását minden lámpahőmérsékletnél nagyon szűk határok között kell megválasztani és hogy az újragyújtási feszültség alkalmas korlátozása hőmérsékletfüggő. Az újragyújtási feszültség alkalmas korlátozásának azt a Vi feszültséget tekintjük, amelyen a lámpa eléggé gyorsan gyújt és ugyanakkor a lámpa által okozott interferencia az infravörös rendszerekkel kicsi. A Vi feszültség kis növekedése az alkalmas értékhez képest erősen növeli az interferenciát az infravörös rendszerekkel, míg a Vi feszültség kis csökkenése az alkalmas értékhez képest azt jelenti, hogy a lámpa újragyújtásához szükséges idő erősen növekszik, sőt el is maradhat a lámpa újragyújtása a négyszöghullám időtartama alatt.Practice has shown that suitable limits for re-ignition voltage must be chosen within very narrow limits at all lamp temperatures and that appropriate re-ignition voltage limits are temperature dependent. A suitable limitation of the re-ignition voltage is the voltage V1 at which the lamp ignites fairly rapidly and at the same time the interference caused by the lamp with the infrared systems is small. A small increase in Vi voltage compared to a suitable value strongly increases interference with the infrared systems, while a small decrease in Vi voltage compared to a suitable value means that the time required to re-ignite the lamp increases significantly, or even re-ignition of the lamp during rectangular waves. .
HU 213 125 ΒHU 213 125 Β
Az újragyújtási feszültség alkalmas korlátjának megfigyelt hőmérsékletfiiggéséből az következik, hogy azt az alkalmas korlátot folyamatosan módosítani kell, amikor a lámpa hőmérséklete indítás után az állandósult működési hőmérsékletre emelkedik. Megállapítottuk, hogy az a probléma megoldható úgy, hogy a Vi feszültséget, amelyre az újragyújtási feszültség korlátozva van, időfüggővé tesszük. Megállapítottuk például, hogy a Vi feszültség értékének fokozatos növelése a lényegében négyszöghullám-modulált nagyfrekvenciájú feszültség minden négyszöghullámának elején azt eredményezi, hogy a lámpa újragyújtása különböző hőmérsékleten - és ehhez kapcsolódóan az újragyújtási feszültség különböző maximális értékeinél - következik be, lényegében anélkül, hogy infravörös rendszerekkel interferencia jönne létre.From the observed temperature dependence of the suitable limit for the re-ignition voltage, it follows that the suitable limit must be constantly changed as the lamp temperature rises to a steady operating temperature after start-up. It has been found that the problem can be solved by making the voltage Vi, to which the re-ignition voltage is limited, to be time dependent. For example, it has been found that a gradual increase in the value of V1 at the beginning of each rectangular wave of substantially rectangular modulated high frequency voltage results in the lamp being re-ignited at different temperatures, and thus at different maximal values of the re-ignition voltage. would be created.
A lámpa újragyújtása következtében a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója minden négyszöghullám Atl időköze alatt nagyobb, mint a négyszöghullámnak azon része alatt, amelyben a lámpa újragyulladt és a nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója lényegében állandó. Ez a Atl időköz elektronikusan egyszerűen mérhető és mértéke az újragyújtás időtartamának. Minthogy az újragyújtás időtartama és az ez által az újragyújtás által az infravörös rendszerekkel előidézett interferencia kölcsönös összefüggésben van egymással, ezért a lámpa újragyújtása szabályozható még azzal is, hogy a Atl időközt a Vi feszültséggel szabályozzuk. A Atl időközt ekkor olyan értékre kell szabályozni, hogy a lámpa az ehhez tartozó Vi feszültségen eléggé gyorsan újragyújtson és ugyanakkor csak kismértékű interferenciát idézzen elő az infravörös rendszerekkel. AAtl időköz helyett lehet egy másik olyan időközt is szabályozni, ami mértéke a lámpa újragyújtási időtartamának. Ilyen időköz például a lényegében négyszöghullám-modulált nagyfrekvenciájú feszültség négyszöghullámának indulása és az azon időpont közötti időköz, amely időpontban a négyszöghullám ideje alatt a lámpa újragyullad és amelyben a nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója lényegében állandóvá válik.Due to the re-ignition of the lamp, the amplitude of the high-frequency voltage on the lamp is greater than the portion of the rectangle in which the lamp is re-ignited and the frequency of the high-frequency voltage is substantially constant. This Atl interval is easily measured electronically and measures the duration of the re-ignition. Since the duration of the re-ignition and the interference caused by this re-ignition with the infrared systems are interrelated, the re-ignition of the lamp can also be controlled by controlling the Atl interval with the Vi voltage. The Atl interval should then be set to a value such that the lamp re-ignites rapidly enough at the associated Vi voltage and at the same time causes only slight interference with the infrared systems. Instead of AAtl intervals, it is possible to control another interval that measures the amount of time the lamp re-ignites. Such an interval is, for example, the time interval between the start of the quadrature wave of a substantially rectangular modulated high frequency voltage and the time at which the lamp re-ignites during the quadrature wave and at which the amplitude of the high frequency voltage becomes substantially constant.
Az interferenciát infravörös rendszerekkel nemcsak azok a fényimpulzusok idézhetik elő, amelyek a lámpa újragyújtásának elégtelen szabályozása következtében a lényegében négyszöghullám-modulált nagyfrekvenciájú feszültség minden négyszöghullámának elején lépnek fel, hanem az is, hogy a fényteljesítmény minden négyszöghullám végén túl gyorsan csökken. Megállapítottuk, hogyha a lámpa folyó nagyfrekvenciájú áram amplitúdója fokozatosan lényegében nulla értékre csökken az f frekvenciához tartozó periódus jelentős részét képező időköz alatt, akkor a fényteljesítmény is lényegében nulla értékre csökken ez alatt az idő alatt. A fény teljesítménynek ez a minden négyszöghullám végén bekövetkező fokozatos csökkenése tovább csökkenti az interferenciát az infravörös rendszerekkel. Ez annak az időköznek a növekedésével arányos, amely időköz alatt a lámpán folyó nagyfrekvenciájú áram amplitúdója nulla értékre csökken.Interference with infrared systems can be caused not only by light pulses that occur due to insufficient rectification of the lamp, at the beginning of each rectangular wave, which is essentially rectangular-wave modulated high frequency, but also that the power of light decreases rapidly at the end. It has been found that if the amplitude of the high-current current of the lamp gradually decreases to substantially zero over a significant portion of the period of frequency f, then the luminous power also decreases to substantially zero during this time. This gradual decrease in luminous power at the end of each rectangular wave further reduces interference with infrared systems. This is proportional to the increase in the interval at which the amplitude of the high-frequency current flowing in the lamp decreases to zero.
Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül: azThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
1. ábra a találmány szerinti áramköri elrendezés egy kiviteli alakja vázlatosan, aFig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a circuit arrangement according to the invention, a
2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak részletesebben ábrázolva, aFigure 2 is a detailed view of the embodiment of Figure 1, a
3a ábrán a találmány szerint működtetett lámpán eső nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója, aFigure 3a shows the amplitude of the high frequency voltage of a lamp operated according to the invention,
3b ábrán ezen lámpa fényteljesítménye, aFigure 3b shows the luminous efficacy of this lamp, a
3c ábrán a lámpán eső nagyfrekvenciájú feszültség akkor, ha az újragyújtási feszültség korlátozva van, a3c, the high-frequency voltage across the lamp when the re-ignition voltage is limited,
3d ábrán ezen lámpa fényteljesítménye, aIn Figure 3d, the luminous efficacy of this lamp, a
3e ábrán a lámpán eső nagyfrekvenciájú feszültség akkor, ha az újragyújtási feszültség időfüggőén van korlátozva, míg aFigure 3e shows the high frequency voltage of the lamp when the re-ignition voltage is limited in time, while
3f ábrán ez utolsó esetben a lámpa fényteljesítménye látható, míg aFigure 3f illustrates this in the last case with the luminous efficacy of the lamp, while
4. ábra egy elektródnélküli, kisnyomású higanygőz kisülési lámpa által sugárzott infravörös jel teljesítményének frekvenciaspektrumai.Figure 4 is a frequency spectrum of the power of an infrared signal transmitted by an electrode-free, low-pressure mercury vapor discharge lamp.
Az 1. ábrán a tápfeszültségforrásra csatlakoznak aIn Figure 1, the power supply is connected to the
KI és K2 bemeneti kapcsok. A szolgáltatott tápfeszültségből az I áramkör nagyfrekvenciájú áramot állít elő. AII. modulátor a nagyfrekvenciájú áram amplitúdóját lényegében négyszöghullámmá modulálja f frekvenciával. A II modulátorban van egy VI áramkör, amely a nagyfrekvenciájú áram amplitúdóját minden négyszöghullám végén a lámpa állandósult működése alatti, lényegében állandó értékről az f frekvenciához tartozó periódus jelentős részének megfelelő időköz alatt lényegében nulla értékre csökkenti. Az I áramkör egyik kimenete a IV lámpára van kapcsolva. Az I áramkörnek ez a kimenete rá van kapcsolva a III áramkör bemenetére is, amely méri azt a Atl időközt, amely alatt a lámpán lévő, lényegében négyszöghullám-modulált, nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója nagyobb, mint a lámpa állandósult működése közbeni, lényegében állandó érték. A ΠΙ áramkör kimenete az V áramkör bemenetére van kötve, amely a lámpa újragyújtási feszültségét Vi feszültségre korlátozza. Az V áramkör kimenete a II modulátor egy bemenetére van kötve. A II modulátor egy másik bemenete a VIII áramkör kimenetére van kötve, amely beállítja a lámpán lévő, lényegében négyszöghullám-modulált nagyfrekvenciájú feszültség δ bekapcsolási idejét.Input terminals OFF and OFF. Circuit I generates high frequency current from the supplied supply voltage. AII. the modulator modulates the amplitude of the high frequency current into a substantially rectangular wave with frequency f. Modulator II includes a circuit VI which reduces the amplitude of the high frequency current at each end of the quadrature wave from a substantially constant value during a period of steady-state operation of the lamp to a substantially zero value over a significant portion of the frequency f period. One of the outputs of circuit I is connected to lamp IV. This output of circuit I is also coupled to the input of circuit III, which measures the time interval at which the amplitude of the substantially rectangular voltage modulated by the lamp is greater than the substantially constant value during steady state operation of the lamp. The output of the circuit ΠΙ is connected to the input of the circuit V, which limits the re-ignition voltage of the lamp to the voltage Vi. The output of circuit V is connected to an input of modulator II. Another input of modulator II is connected to the output of circuit VIII, which adjusts the switch-on time δ of the substantially rectangular wave modulated high frequency voltage on the lamp.
Az 1. ábra szerinti áramköri elrendezés a következőképpen működik. Ha a KI és K2 bemeneti kapocs égy tápfeszültségforrásra van kötve, akkor az I áramkör nagyfrekvenciájú áramot állít elő, amelyet a II modulátor f frekvenciával lényegében négyszögalakúvá modulál. A IV lámpán nagyfrekvenciájú feszültség van, amely f frekvenciával lényegében ugyancsak négyszöghullám-modulálva van. A lényegében négyszöghullám modulált, nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója nagyobb, mint a IV lámpa Atl időköz utáni állandósult működése alatti, lényegében állandó érték, mivel a IV lámpa minden négyszöghullám induláskor újragyullad. Újragyújtás után a nagyfrekvenciájú feszültség révén nagyfrekvenciájú áram folyik át a IV lámpán. A Atl időközt a III áramkör méri és ez a Atl időköz a IV lámpa újragyújtási időtartamának aThe circuit arrangement of FIG. 1 operates as follows. When the input terminals K1 and K2 are connected to four power supplies, the circuit I generates a high frequency current which is modulated by modulator II to a rectangle with frequency f. The lamp IV has a high frequency voltage which is also substantially square wave modulated with frequency f. The amplitude of the essentially rectangular modulated high frequency voltage is greater than the substantially constant value below the steady-state operation of the IV lamp after the Atl interval, since the IV lamp re-ignites at the start of each rectangular wave. After re-ignition, high frequency current flows through the IV lamp via high frequency voltage. The Atl interval is measured by the circuit III and this Atl interval is the length of the re-ignition period of lamp IV.
HU 213 125 Β mértéke. Az V áramkör a Vi feszültséget ennek a mérésnek az eredményétől függően állítja be: a Vi feszültség növekszik a Atl időköz növekedése esetén, és a Vi feszültség csökken Atl időköz csökkenése esetén. Ily módon a IV lámpa a lényegében négyszögmodulált, nagyfrekvenciájú feszültség minden négyszöghullámának indulásakor eléggé gyorsan újragyullad és ugyanakkor ez az újragyulladás nem létesít nagyamplitúdójú, pillanatnyi fényimpulzust. Ezáltal a lámpa által előidézett interferencia infravörös rendszerekkel csak kis értékű lesz.HU 213 125 Β. The circuit V adjusts the voltage Vi depending on the result of this measurement: the voltage Vi increases as the Atl interval increases, and the voltage Vi decreases as the Atl interval decreases. In this way, lamp IV re-ignites fairly quickly at the start of each quadrature-modulated high-frequency voltage waveform, and at the same time this re-ignition does not produce a high-amplitude, momentary light pulse. Thus, the interference caused by the lamp with infrared systems will be of little value.
Az infravörös rendszerekkel való interferenciát tovább csökkenti a VI áramkör azáltal, hogy fokozatosan csökkenti a lámpán átfolyó nagy frekvenciájú áram amplitúdóját és ezáltal a fény teljesítményt minden négyszöghullám végén.Interference with infrared systems is further reduced by the VI circuitry by gradually decreasing the amplitude of the high-frequency current flowing through the lamp and thus the light output at the end of each rectangular wave.
A IV lámpa fényteljesítménye beállítható a lényegében négyszöghullám-modulált, nagyfrekvenciájú feszültség δ bekapcsolási idejének a VIII áramkörrel történő beállítása útján.The luminous power of the lamp IV can be adjusted by adjusting the switch-on time of the substantially rectangular modulated high frequency voltage δ by the circuit VIII.
A 2. ábra szerinti áramköri elrendezésben a C és E áramkörrész az 1 és 2 bemeneti kapoccsal együtt nemteljes félhidat képez. A KI és K2 bemeneti kapocs egy tápfeszültségforrásra csatlakozik. A VII áramkör a tápfeszültségről egyenfeszültséget állít elő. A VII áramkör, a KI és K2 bemeneti kapocs és a nem-teljes félhíd egy áramkört képez, amely a tápfeszültségből nagyfrekvenciájú áramot állít elő. Ez az áramkör egy elektródnélküli La lámpát működtet. AII modulátor az V és ΙΠ áramkörökön keresztül az E áramkörrész kimeneti pontjaira, azaz a nem-teljes félhíd 2 bemeneti kapcsára, valamint az La lámpát tápláló L2 tekercs másik végére van kötve.In the circuit arrangement of Fig. 2, the circuit sections C and E together with the input terminals 1 and 2 form an incomplete half-bridge. Input terminals K1 and K2 are connected to a power supply. Circuit VII generates a DC voltage from the supply voltage. Circuit VII, input terminals K1 and K2, and the incomplete half-bridge form a circuit that generates high-frequency current from the supply voltage. This circuit operates a non-electrode La lamp. The modulator AII is connected via the circuits V and ΙΠ to the output points of the circuit part E, i.e. the input terminal 2 of the incomplete half-bridge, and to the other end of the coil L2 supplying the lamp La.
A nem-teljes félhíd a következőképpen van felépítve. A C áramkörrészt az SÍ és S2 kapcsolóelem, az L transzformátor L3A és L3B szekunder tekercse, a 41, 42, 43,44 Zener-dióda, valamint a Dl és D2 kondenzátor képezi. Az E áramkörrész az LI tekercsből, valamint az L2 tekercset, a L transzformátor L4 primer tekercsét, a 18a és 18b kondenzátort és a 30 ellenállást tartalmazó terhelőáramkörből áll.The incomplete half-bridge is constructed as follows. Circuit part C is comprised of switching elements S1 and S2, secondary windings L3A and L3B of transformer L, Zener diode 41, 42, 43.44, and capacitors D1 and D2. Circuit part E comprises a coil L1 and a load circuit comprising a coil L2, a primary coil L4 of a transformer L, a capacitor 18a and 18b, and a resistor 30.
Az S1 és S2 kapcsolóelemben van egy-egy szabadonfutó dióda, amelynek az anódja a megfelelő kapcsolóelem első főelektródjára, katódja a megfelelő kapcsolóelem második főelektródjára van kötve.The switching elements S1 and S2 have a free-wheeling diode, the anode of which is connected to the first main electrode of the respective switching element, the cathode of which is connected to the second main electrode of the respective switching element.
Az L2 tekercs egy elektródnélküli La lámpa lámpaüregének edényében van elhelyezve.The coil L2 is housed in the lamp cavity of a non-electrode La lamp.
Az SÍ kapcsolóelem második főelektródja az 1 bemeneti kapocsra van kötve. Az L3A szekunder tekercs egyik vége az S1 kapcsolóelem vezérlőelektródjára van kötve. Az L3A szekunder tekercs másik vége az SÍ kapcsolóelem első főelektródjára van kötve. A Dl kondenzátor söntöli az L3A szekunder tekercset. Az L3A szekunder tekercset a két, 41 s 42 Zener-dióoából álló soros áramkör is söntöli. A két 41, 42 Zenerdióda anódja össze van kötve. Az SÍ kapcsolóelem első főelektródja az S2 kapcsolóelem második főelektródjára van kötve. Az L3B szekunder tekercs egyik vége az S2 kapcsolóelem vezérlőelektródjára van kötve és az L3B szekunder tekercs másik vége az S2 kapcsolóelem első főelektródjára van kötve. A D2 kondenzátor söntöli az L3B szekunder tekercset. Az L3B szekunder tekercset a két, 43 és 44 Zener-diódából álló soros áramkör is söntöli. A 43 és 44 Zener-dióda anódja össze van kötve. Az S2 kapcsolóelem első főelektródja a 2 bemeneti kapocsra van kötve.The second main electrode of the switching element S1 is connected to the input terminal 1. One end of the secondary winding L3A is connected to the control electrode of the switching element S1. The other end of the secondary winding L3A is connected to the first main electrode of the switching element S1. Capacitor D1 shunt the secondary coil L3A. The L3A secondary coil is also shunted by two serial circuits of Zener diode 41s 42. The two anodes of the Zener diode 41, 42 are connected. The first main electrode of the switching element S1 is connected to the second main electrode of the switching element S2. One end of the secondary winding L3B is connected to the control electrode of the switching element S2 and the other end of the secondary winding L3B is connected to the first main electrode of the switching element S2. Capacitor D2 shunt the secondary coil L3B. The L3B secondary coil is also shunted by two serial circuits of Zener diodes 43 and 44. The anode of the Zener diode 43 and 44 is connected. The first main electrode of the switching element S2 is connected to the input terminal 2.
Az LI tekercs egyik vége az SÍ és S2 kapcsolóelem csatlakozási csomópontjára van kötve. Az LI tekercs másik vége a 18a kondenzátor egyik végére és a 18b kondenzátor egyik végére van kötve. A 18b kondenzátor másik vége az L2 tekercs egyik végére van kötve. Az L2 tekercs másik vége a 2 bemeneti kapocsra van kötve. A 18a kondenzátor másik vége az L4 primer tekercsre van kötve. Az L4 primer tekercs másik vége a 2 bemeneti kapocsra van kötve. A 30 ellenállás söntöli az L4 primer tekercset.One end of the LI coil is connected to the junction node S1 and S2. The other end of the LI coil is connected to one end of capacitor 18a and to one end of capacitor 18b. The other end of capacitor 18b is connected to one end of coil L2. The other end of the coil L2 is connected to the input terminal 2. The other end of the capacitor 18a is connected to the primary winding L4. The other end of the primary coil L4 is connected to the input terminal 2. The resistor 30 shocks the primary coil L4.
A 2. ábra szerinti áramkör a következőképpen működik. Ha a KI és K2 bemeneti kapocs egy tápfeszültségfonás sarkaira van kötve, akkor az 1 és 2 bemeneti kapocs között egy lényegében négyszöghullámú, δ bekapcsolási idejű és f frekvenciájú Vin feszültség az f frekvenciához tartozó periódus egy része alatt lényegében nullával egyenlő. Minden periódusnak ez alatt a része alatt az LA lámpán lévő feszültség is lényegében nulla. A Vin feszültség minden periódusának többi része alatt az 1 bemeneti kapocs potenciálja nagyobb, mint a 2 bemeneti kapocsé és a nem-teljes félhíd SÍ és S2 kapcsolóeleme nagy v frekvenciával vezetővé és nem-vezetővé válik. Ennek következtében Δ frekvenciájú nagyfrekvenciás feszültség lép fel az La lámpán. Ez azt jelenti, hogy az La lámpán lényegében négyszöghullámmodulált és nagyfrekvenciájú feszültség van és a lényegében négyszöghullámú moduláció fázisa és frekvenciája megegyezik a lényegében négyszöghullámú Vin feszültség fázisával és frekvenciájával. Az La lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség a lényegében négyszöghullámú moduláció minden négyszöghullámának indulásakor újragyújtási feszültségként hat. Az V áramkör a Vin feszültség minden négyszöghullámának indulásakor korlátozza a Vin feszültséget. Minthogy az újragyújtási feszültség amplitúdója függ a Vin feszültség amplitúdójától, ezért a Vin feszültség amplitúdójának ez a korlátozása az újragyújtási feszültség amplitúdóját egy Vi feszültségre korlátozza. Minden négyszöghullámban a t™ időpont után - amely időpontban az újragyújtási feszültség amplitúdója eléri a maximális értéket - a Vin feszültség amplitúdója a lámpa állandósult működéséhez tartozó, lényegében állandó értékre növekszik. Az újragyújtási feszültség amplitúdójának korlátozása következtében az La lámpa újragyulladása a lényegében négyszöghullám-moduláció minden négyszöghullámának indulásakor gyakorlatilag az infravörös rendszerekkel való interferencia előidézése nélkül következik be. Újragyulladás után minden négyszöghullám többi részében nagyfrekvenciájú áram folyik az La lámpán.The circuit of FIG. 2 operates as follows. If the input terminals K1 and K2 are connected to the corners of a power supply spinning, a substantially rectangular voltage Vin between input terminals 1 and 2 with an on-time δ and a frequency f is substantially zero for part of the frequency f period. During this part of each period, the voltage on the LA lamp is also substantially zero. During the remainder of each period of Vin voltage, the potential of input terminal 1 is greater than that of input terminal 2, and the switching elements S1 and S2 of the incomplete half-bridge become conductive and non-conductive at high frequency v. As a result, a high frequency voltage of Δ frequency appears on the La lamp. This means that the lamp La has a substantially rectangular voltage modulated and high frequency voltage, and the phase and frequency of the substantially rectangular modulation is the same as the voltage phase and frequency of the substantially rectangular wave Vin. The high frequency voltage on the La lamp acts as a re-ignition voltage at the start of each of the rectangular wave modulation waves. The V circuit limits the Vin voltage at the start of each rectangular wave of the Vin voltage. Since the amplitude of the re-ignition voltage depends on the amplitude of the Vin voltage, this limitation of the amplitude of the Vin voltage limits the amplitude of the re-ignition voltage to a voltage V1. In each rectangular wave after the time t ™, at which point the amplitude of the re-ignition voltage reaches its maximum value, the amplitude of the Vin voltage increases to a substantially constant value associated with the steady state operation of the lamp. Due to the limitation of the amplitude of the re-ignition voltage, the re-ignition of the La lamp occurs at the initiation of substantially all rectangular wave modulation virtually without causing interference with the infrared systems. After re-ignition, the rest of each rectangular wave is flushed with high-frequency current at the La lamp.
A VI áramkör előidézi a Vin feszültség amplitúdójának fokozatos csökkenését nulla értékre a Vin fe4Circuit VI causes Vin voltage amplitude to gradually decrease to zero for Vin fe4
HU 213 125 Β szültség minden négyszöghullámának végén egy időköz alatt, ami a Vin feszültség periódusának jelentős része. Ennek következtében az La lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója és így az La lámpán folyó nagy frekvenciájú áram amplitúdója is fokozatosan lényegében nulla értékre csökken egy időközön át, ami lényegében négyszöghullámú moduláció egy periódusának jelentős része. Az La lámpán folyó nagyfrekvenciájú áramnak ez a fokozatos csökkenése a lényegében négyszöghullámú moduláció minden négyszöghullámának végén az infravörös rendszerekkel létrehozott interferencia további csökkenését eredményezi.EN 213 125 Β at the end of each rectangular wave over a period of time which is a significant part of the Vin voltage period. As a result, the amplitude of the high frequency voltage on the La lamp, and thus the amplitude of the high frequency current flowing on the La lamp, gradually decreases to substantially zero over time, which is a significant portion of a period of rectangular wave modulation. This gradual decrease in the high frequency current flowing in the La lamp results in a further reduction in interference with the infrared systems at the end of each rectangular wave modulation.
A ΙΠ áramkör méri azt a Atl időközt, ami alatt az La lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója nagyobb, mint az La lámpa állandósult működésekor fennálló, lényegében állandó érték. Az V áramkör ennek a mérésnek az eredményétől függően állítja be a Vin feszültség amplitúdójának korlátozását a Vin feszültség minden négyszöghullámának indulásakor. A Vin feszültség amplitúdókorlátjának beállítása azt jelenti, hogy beállítjuk a Vi feszültséget, amire az La lámpán lévő újragyújtási feszültség korlátozva van. A Atl időközt a ΠΙ áramkör és az V áramkör egy lényegében állandó értékre szabályozza és így az infravörös rendszerekkel fellépő interferencia lényegében független az La lámpa hőmérsékletétől.The circuit ΙΠ measures the time interval Atl, during which the amplitude of the high-frequency voltage on the La lamp is greater than the substantially constant value at the steady-state operation of the La lamp. Depending on the result of this measurement, the V circuit adjusts the limitation of the amplitude of the Vin voltage at the start of each rectangular wave of the Vin voltage. Adjusting the Amplitude Limit for Vin Voltage means adjusting the V1 for which the re-ignition voltage on the La lamp is limited. The Atl interval is controlled by the circuit ΠΙ and the circuit V to a substantially constant value, and thus the interference with the infrared systems is essentially independent of the temperature of the lamp La.
Ha a tápfeszültség váltakozófeszültség, akkor a VII áramkör állhat például egy dióda-hídkapcsolásból és egy vagy több egyenáramú szaggató kombinációjából. A szaggató lehet feszültségnövelő, feszültségcsökkentő vagy visszaáramlásos típusú. Az egyenáramú szaggatóbban lévő kapcsoló(k) bekapcsolási idejét f frekvenciával változtatva létrehozható egy lényegében négyszöghullám-alakú, f frekvenciájú Vin feszültség, és korlátozható a Vin feszültség amplitúdója.If the supply voltage is AC, then circuit VII may comprise, for example, a diode-bridge circuit and a combination of one or more DC choppers. The chopper can be of the voltage-boosting, voltage-reducing or back-flow type. By varying the switching time of the switch (s) in the DC chopper by a frequency f, a substantially rectangular Vin voltage with frequency f can be generated and the amplitude of the Vin voltage limited.
A 3a ábrán látható a találmány szerinti áramköri elrendezéssel működtetett lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdójának V feszültség-t idő grafikonja a lényegében négyszöghullámú moduláció egy négyszöghulláma alatt olyan helyzetben, amelyben nem tettek lépéseket az újragyújtási folyamat szabályozására. A lényegében négyszöghullám-modulált nagy frekvenciájú feszültség négyszöghullámának indulásakor a nagyffekvenciájú feszültség amplitúdója egy Atl időköz alatt a lámpa újragyújtása következtében viszonylag nagy. Újragyújtás után a nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója a négyszöghullám többi része alatt jóval kisebb, Vb értéket vesz fel. A nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója minden négyszöghullám végén nagyon gyorsan lecsökken lényegében nulla értékre.Fig. 3a is a graph of the voltage-t time V of a high frequency voltage amplitude of a lamp operated by a circuit arrangement according to the present invention under a quadrature wave of substantially rectangular modulation in a position where no steps are taken to control the ignition process. At the onset of the quadrature wave of a substantially rectangular modulated high frequency voltage, the amplitude of the high frequency voltage is relatively high during an Atl interval due to the lamp being re-ignited. After re-ignition, the amplitude of the high-frequency voltage below the rest of the rectangular wave is much smaller, Vb. The amplitude of the high-frequency voltage decreases very rapidly to substantially zero at the end of each rectangular wave.
Mind az infravörös sugárzás sugárzó fluxusa, mind a látható fény fényteljesítménye időfüggőén viselkedik, amint ezt a 3b ábra W fényteljesítmény-t idő grafikonja mutatja. A gyújtási feszültség viszonylag nagy amplitúdója következtében egy viszonylag nagy amplitúdójú, pillanatnyi fényimpulzus lép fel. A fényteljesítmény ezután egy lényegében állandó értéken stabilizálódik. A fényteljesítmény a négyszöghullám egy része alatt ezen a lényegében állandó értéken marad. A négyszöghullám végén a fényteljesítmény nagyon gyorsan lényegében nulla értékre csökken. Mind a pillanatnyi fényimpulzus, mind - kisebb mértékben a fényteljesítménynek minden négyszöghullám végén lényegében nulla értékre való gyors csökkenése interferenciát idéz elő az infravörös rendszerekkel.Both the radiant flux of infrared radiation and the luminous power of visible light behave in a time-dependent manner, as illustrated in Fig. 3b by the luminous power W of time. Due to the relatively high amplitude of the ignition voltage, a momentary light pulse of relatively high amplitude occurs. The luminous power is then stabilized at a substantially constant value. The luminous power remains at this substantially constant value over part of the rectangular wave. At the end of the rectangular wave, the luminous power very quickly decreases to substantially zero. Both the instantaneous pulse of light and, to a lesser extent, the rapid reduction of the luminous power at the end of each rectangular wave to substantially zero cause interference with the infrared systems.
A 3c ábrán látható lámpán lévő nagyfrekvenciájú3c is a high-frequency lamp
V feszültség amplitúdójának változása a lényegében négyszöghullámú moduláció egy négyszöghulláma alatt a t idő függvényében abban az esetben, amelyben az újragyújtási feszültség amplitúdója egy lényegében állandó Vi feszültségre van korlátozva és lépéseket tettek, hogy a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója minden négyszöghullám végén fokozatosan csökkenjen. Újragyújtás után a nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója egy Vb értékre csökken ugyanúgy, mint a 3a ábrán látható esetben. Minthogy az újragyújtási feszültség amplitúdója kisebb, ezért a lámpa újragyújtásához szükséges idő hosszabb, mint abban az esetben, amelyben nem tettek lépéseket az újragyújtási folyamat szabályozására. Ez abban nyilvánul meg, hogy tovább nőtt az a Atl időköz, ami alatt a lámpán lévő nagy frekvenciájú feszültség amplitúdója nagyobb, mint a Vb érték. A négyszöghullám végén a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója és ezzel a lámpán folyó nagyffekvenciájú áram amplitúdója a At2 időköz alatt a lámpa állandósult működése közbeni Vb értékről lényegében nulla értékre csökken. A At2 jelentős része az f frekvenciához tartozó periódusnak.A change in the amplitude of the voltage V over a square wave of substantially rectangular modulation as a function of time t in which the amplitude of the re-ignition voltage is limited to a substantially constant voltage Vi and steps are taken to reduce the amplitude of the high frequency voltage of the lamp. After re-ignition, the amplitude of the high-frequency voltage drops to a value of Vb, as in the case of Fig. 3a. Because the amplitude of the re-ignition voltage is smaller, the time required for re-igniting the lamp is longer than in the case where no steps have been taken to control the re-ignition process. This is manifested by the further increase of the Atl interval, during which the amplitude of the high frequency voltage of the lamp is greater than the value of Vb. At the end of the rectangular wave, the amplitude of the high-frequency voltage on the lamp, and thus the amplitude of the high-frequency current flowing in the lamp, decreases from Vb during steady-state operation of the lamp to substantially zero. At2 is a significant part of the frequency f period.
A 3d ábrán a W fényteljesítmény látható a t idő függvényében abban az esetben, amelyben a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdója az idő függvényében a 3c ábra szerint alakul. Látható, hogy a pillanatnyi fényimpulzus amplitúdója jelentősen csökkent és az is, hogy a fényteljesítmény nulla értékre való csökkenése a négyszöghullám végén hosszabb időköz alatt megy végbe, mint a 3b ábra szerinti esetben. Ez a két változás jelentősen csökkenti az infravörös rendszerek és a lámpa által sugárzott fény közötti interferenciát.Fig. 3d shows the luminous power W as a function of time t in which the amplitude of the high-frequency voltage of the lamp changes as a function of time in Fig. 3c. It can be seen that the amplitude of the instantaneous light pulse is significantly reduced and that the reduction of the luminous power to zero at the end of the rectangular wave takes place over a longer period than in the case of Fig. 3b. These two changes significantly reduce the interference between the infrared systems and the light emitted by the lamp.
A 3e ábrán látható a lámpán lévő nagyffekvenciájúFigure 3e shows the high frequency in the lamp
V feszültség amplitúdójának alakja a t idő függvényében, amikor az amplitúdót korlátozó Vi feszültség időfüggő. A bemutatott esetben a Vi feszültség fokozatosan nő minden négyszöghullám elején. A lámpán lévő nagyffekvenciájú feszültség amplitúdója egy maximális értékig növekszik. Ezután a maximális érték után az amplitúdó Vb értékre csökken. Az amplitúdó alakja az idő függvényében attól az időponttól, amelyben az amplitúdó elérte a Vb értéket, lényegében azonos a 3c ábra szerinti alakkal. A Atl időköz úgy szabályozható, hogy a Vi feszültséget gyorsabban vagy kevésbé gyorsan növeljük addig a t,,, időpontig, amelyben a lámpán lévő nagyffekvenciájú feszültség amplitúdója eléri a maximumot. így a Atl időközt lényegében időfüggetlenné tettük.The shape of the amplitude of the voltage V as a function of time t, when the voltage Vi limiting the amplitude is time dependent. In the case shown, the Vi voltage gradually increases at the beginning of each rectangular wave. The amplitude of the high frequency voltage on the lamp increases to a maximum value. After this maximum, the amplitude decreases to Vb. The shape of the amplitude as a function of time from the time at which the amplitude reached Vb is substantially the same as in Fig. 3c. The Atl interval can be controlled by increasing the voltage Vi faster or less rapidly to the point at which the amplitude of the high frequency voltage on the lamp reaches its maximum. so we made the Atl interval essentially time independent.
A 3f ábrán látható a lámpa W fényteljesítménye a t idő függvényében abban az esetben, amelyben a lám5Figure 3f shows the luminous power W of the lamp as a function of time t in which the lamp5
HU 213 125 Β pán lévő nagy frekvenciájú feszültség amplitúdója az idő függvényében a 3e ábra szerint változik. Látható, hogy a pillanatnyi fényimpulzus lényegében megszűnt és a fényteljesítmény a lényegében nulla értékről fokozatosan növekszik ugyanarra a lényegében állandó szintre, mint amit a 3b és 3d ábrán ért el. A fényteljesítmény csökkenése a lényegében állandó szintről a lényegében nulla értékre ugyancsak nagyon fokozatos, ugyanúgy, mint a 3d ábra szerinti esetben. A fényteljesítmény fokozatos változása minden négyszöghullámnak mind az elején, mind a végén azt eredményezi, hogy a lámpa által az infravörös rendszerekben okozott interferencia nagyon kicsi.The amplitude of the high-frequency voltage at 125 125 p varies with time as shown in Figure 3e. It can be seen that the instantaneous light pulse has essentially ceased and the luminous power gradually increases from substantially zero to the same substantially constant level as that achieved in Figures 3b and 3d. The decrease in luminous power from a substantially constant level to a substantially zero value is also very gradual, as in the case of Fig. 3d. The gradual change in luminous power at the beginning and end of each rectangular wave will result in very little interference from the lamp in the infrared system.
A 4. ábrán a lámpa által sugárzott infravörös fény teljesítményét az y-tengelyen decibelben (dB) ábrázoltuk. Az y-tengely minden szakasza 10 dB teljesítményváltozásnak felel meg. Az x-tengelyen ábrázolt mennyiség frekvencia dimenziójú és az x-tengely minden szakasza 10 kilohertz (kHz) frekvenciaváltozásnak felel meg. A koordinátarendszer origója az x = 0 kHz, y = 0 dB pont. Az alkalmazott lámpa egy 100 W teljesítményű, elektródnélküli, kisnyomású higanygőz kisülési lámpa volt. A lámpát lényegében négyszöghullám-modulált nagy frekvenciájú árammal üzemeltettük. Az ábrán látható a lámpa által sugárzott infravörös fény teljesítményének frenkvenciaspektruma egyrészt arra az esetre, amelyben az elektródnélküli, kisnyomású, higanygőz kisülési lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdójának változását szabályoztuk és a nagyfrekvenciájú áram amplitúdójának csökkenését minden négyszöghullám végén szabályoztuk, másrészt arra az esetre, amelyben ezeket nem szabályoztuk. A nagyfrekvenciájú áram Δ frekvenciája közelítőleg 2,65 MHz, a lényegében négyszöghullámú moduláció f modulációs frekvenciája közelítőleg 200 Hz volt. Ha a lámpa újragyújtását nem szabályoztuk, akkor a lámpán fellépő újragyújtási feszültség 1000 V fölé nőtt és a lámpa által sugárzott infravörös fény frekvenciaspektrumát az A görbe adja meg. A B görbét ugyanezen a lámpán vettük fel. Miután lépéseket tettünk egyrészt az újragyújtási feszültségnek egy időfüggő Vi feszültségre való korlátozása végett, amelynek az amplitúdója lényegében nulla V-ról mintegy 200 gsec alatt közelítőleg 220 V maximális értékre növekszik, másrészt a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdójának minden négyszöghullám végén való, mintegy 200 gsec időköz alatti csökkentése végett, amint ez a 3e ábrán látható. Mind az A, mind a B görbét 3 kHz sávszélességen vettük fel. A B görbének az A görbéhez viszonyított helyzetéből azt a következtetést lehet levonni, hogy a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdójának korlátozása esetén az infravörös jel teljesítménye viszonylag széles frekvencitartományban jóval kisebb, mint a lámpán lévő nagyfrekvenciájú feszültség amplitúdójának szabályozása nélküli esetben. Sok infravörös fénnyel működő távvezérlő berendezés néhányszor tíz kHz nagyságú frekvencián működik. A 4. ábrából kitűnik, hogy a találmány szerinti megoldás a lámpa által sugárzott infravörös fényt ebben a frekvenciatartományban akár több mint dB-lel csökkentheti.Figure 4 shows the power of infrared light emitted by the lamp on the y-axis in decibels (dB). Each section of the y-axis corresponds to a power change of 10 dB. The quantity represented on the x-axis has a frequency dimension and each section of the x-axis corresponds to a frequency change of 10 kilohertz (kHz). The origin of the coordinate system is x = 0 kHz, y = 0 dB. The lamp used was a 100 W, non-electrode, low pressure mercury vapor discharge lamp. The lamp was operated with a rectangular wave modulated high frequency current. The figure shows the frequency spectrum of the power of the infrared light emitted by the lamp on the one hand, when the amplitude change of the high frequency voltage on the electrode-free, low-pressure mercury vapor discharge lamp was controlled and controlled. The high frequency current Δ has a frequency of approximately 2.65 MHz and the quadrature modulation frequency f has a modulation frequency of approximately 200 Hz. If the re-ignition of the lamp is not controlled, the re-ignition voltage of the lamp increases above 1000 V and the frequency spectrum of the infrared light emitted by the lamp is given by curve A. Curve B was recorded on the same lamp. After steps have been taken to limit the re-ignition voltage to a time-dependent voltage Vi, which is substantially amplified from zero V at about 200 gsec to a maximum of about 220 V, and at the end 3e as shown in Figure 3e. Both A and B curves were recorded at 3 kHz bandwidth. From the position of curve B relative to curve A, it can be inferred that, by limiting the amplitude of the high-frequency voltage on the lamp, the power of the infrared signal over a relatively wide frequency range is much less than that of the high-frequency voltage on the lamp. Many infrared remote controls operate at frequencies up to 10 kHz a few times. Figure 4 shows that the present invention can reduce the infrared light emitted by a lamp in this frequency range by up to more than dB.
Végül leírjuk, hogy miből állhat példaképpen egy, az elrendezésben szereplő, a IV lámpán eső újragyújtási feszültséget a Vi feszültségre korlátozó V áramkör. Amennyiben a II modulátor rendelkezik egy szokásos határoló bemenettel, az V áramkör kimenetét egyszerűen ide köthetjük. Az V áramkör ezen kimenetén egy, a Vi feszültséggel arányos feszültség lehet, amely származhat egy állandó feszültséggenerátorból, amely a kisülési IV lámpa típusa szerint határozható meg, illetve lehet időben változó is. Ilyet például egy szokásos termisztoros megoldással kaphatunk, amely a kisülési lámpa közvetlen környezetének pillanatnyi hőmérsékletével, azaz a lámpa üzemi bemelegedettségével öszszefüggóen kerülhet figyelembevételre. Az adott kisnyomású higanygőz kisülési IV lámpa újragyulladási időtartamának ti időközétől teszi szintén időben változó módon függővé a III áramkör Vi feszültséget. Ekkor a III áramkör ti időközzel arányos feszültséget szolgáltató kimenete a Vi feszültséggel arányos feszültséget kiadó V áramkör bemenetére van kapcsolva. A V áramkör például egy feszültségkövető fokozaton keresztül pedig közvetve a II modulátoron át az újragyújtási feszültség felső korlátját szabja meg a Vi feszültség értékében.Finally, it will be described what an exemplary circuit V for limiting the re-ignition voltage in lamp IV to voltage V1 may consist of. If the modulator II has a standard limiting input, the output of the circuit V can simply be connected here. This output of the circuit V may have a voltage proportional to the voltage Vi, which may be from a constant voltage generator, which may be determined by the type of discharge lamp IV, or may be variable in time. This can be achieved, for example, by a conventional thermistor solution, which is dependent on the instantaneous temperature of the discharge lamp, i.e., the lamp warm-up during operation. The given low-pressure mercury vapor discharge lamp IV also makes the voltage V1 of the circuit III dependent on the time interval of the re-ignition time ti. Then, the output of circuit III providing a voltage proportional to time t1 is connected to the input of circuit V which supplies a voltage proportional to voltage Vi. For example, the circuit V, via a voltage monitoring stage, indirectly, via modulator II, sets the upper limit of the re-ignition voltage in the value of Vi.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9100214 | 1991-02-07 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9200339D0 HU9200339D0 (en) | 1992-04-28 |
| HUT61645A HUT61645A (en) | 1993-01-28 |
| HU213125B true HU213125B (en) | 1997-02-28 |
Family
ID=19858842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9200339A HU213125B (en) | 1991-02-07 | 1992-02-04 | Circuit arrangement for operating low-pressure mercury vapour discharge lamp by means of high-frequency current |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5243261A (en) |
| EP (1) | EP0498497B1 (en) |
| JP (1) | JPH04324291A (en) |
| KR (1) | KR100266244B1 (en) |
| AT (1) | ATE164980T1 (en) |
| DE (1) | DE69225013T2 (en) |
| ES (1) | ES2116309T3 (en) |
| FI (1) | FI920473A (en) |
| HU (1) | HU213125B (en) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940003434A (en) * | 1992-07-20 | 1994-02-21 | 에프. 제이. 스미트 | Discharge lamp operation device |
| EP0580257B1 (en) * | 1992-07-20 | 1996-12-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit arrangement for square-wave modulation of a high-frequency current in a ballast for a discharge lamp |
| US5306987A (en) * | 1993-03-11 | 1994-04-26 | General Electric Company | Acoustic resonance arc stabilization arrangement in a discharge lamp |
| US5373217A (en) * | 1993-03-24 | 1994-12-13 | Osram Sylvania Inc. | Method and circuit for enhancing stability during dimming of electrodeless hid lamp |
| US5446350A (en) * | 1994-04-18 | 1995-08-29 | General Electric Company | Impedance matching circuit for an electrodeless fluorescent lamp ballast |
| JP3905923B2 (en) * | 1995-07-10 | 2007-04-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Discharge lamp lighting circuit layout |
| US5684367A (en) * | 1996-01-16 | 1997-11-04 | Osram Sylvania Inc. | Color control and arc stabilization for high-intensity, discharge lamps |
| US5691607A (en) * | 1996-04-26 | 1997-11-25 | Northrop Grumman Corporation | Modular high power modulator |
| DE19709545A1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-09-10 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Switching control of an operating circuit |
| US5949197A (en) * | 1997-06-30 | 1999-09-07 | Everbrite, Inc. | Apparatus and method for dimming a gas discharge lamp |
| NL1010101C2 (en) * | 1998-09-16 | 2000-03-17 | Koninkl Philips Electronics Nv | A method of adjusting the spectrum of the light from a gas discharge lamp, a gas discharge lamp, and a luminaire therefor. |
| US6160360A (en) * | 1998-12-28 | 2000-12-12 | The Amcor Group, Ltd. | Power control with reduced radio frequency interference |
| US6353295B1 (en) * | 1999-01-20 | 2002-03-05 | Philips Electronics North America Corporation | Lamp electronic ballast with a piezoelectric cooling fan |
| JPWO2003105542A1 (en) * | 2002-06-07 | 2005-10-13 | 松下電器産業株式会社 | Electrodeless discharge lamp lighting device, bulb-shaped electrodeless fluorescent lamp and discharge lamp lighting device |
| CN1653863A (en) * | 2002-09-12 | 2005-08-10 | 松下电器产业株式会社 | Lighting device of electrodeless discharge lamp, bulb type electrodeless fluorescent lamp and lighting device of discharge lamp |
| JP4433677B2 (en) * | 2003-02-14 | 2010-03-17 | パナソニック電工株式会社 | Electrodeless discharge lamp lighting device |
| JP2007094266A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Sanken Electric Co Ltd | Discharge tube lighting device for display device |
| US20110037403A1 (en) * | 2006-10-16 | 2011-02-17 | Luxim Corporation | Modulated light source systems and methods. |
| US8981663B2 (en) * | 2006-10-16 | 2015-03-17 | Luxim Corporation | Discharge lamp using spread spectrum |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4219760A (en) * | 1979-03-22 | 1980-08-26 | General Electric Company | SEF Lamp dimming |
| NL8104200A (en) * | 1981-09-11 | 1983-04-05 | Philips Nv | ELECTRICAL CIRCUIT FOR OPERATING A GAS AND / OR VAPOR DISCHARGE LAMP. |
| FR2527398A1 (en) * | 1982-05-18 | 1983-11-25 | Gen Electric | Remote operated dimming circuit for fluorescent lamps - uses trigger pulse operated switching stage to regulate lengths of power pulses |
| US4734624A (en) * | 1985-07-25 | 1988-03-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Discharge lamp driving circuit |
| US4885508A (en) * | 1986-10-31 | 1989-12-05 | Mole-Richardson Company | System for controlling the intensity of high power lights |
| FR2649277B1 (en) * | 1989-06-30 | 1996-05-31 | Thomson Csf | METHOD AND DEVICE FOR GRADING LIGHT FOR A FLUORESCENT LAMP FOR THE REAR LIGHTING OF A LIQUID CRYSTAL SCREEN |
-
1992
- 1992-01-15 US US07/821,510 patent/US5243261A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-30 EP EP92200255A patent/EP0498497B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-30 ES ES92200255T patent/ES2116309T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-30 KR KR1019920001378A patent/KR100266244B1/en not_active IP Right Cessation
- 1992-01-30 DE DE69225013T patent/DE69225013T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-30 AT AT92200255T patent/ATE164980T1/en not_active IP Right Cessation
- 1992-02-04 JP JP4018954A patent/JPH04324291A/en active Pending
- 1992-02-04 HU HU9200339A patent/HU213125B/en not_active IP Right Cessation
- 1992-02-04 FI FI920473A patent/FI920473A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0498497A2 (en) | 1992-08-12 |
| DE69225013D1 (en) | 1998-05-14 |
| HU9200339D0 (en) | 1992-04-28 |
| ATE164980T1 (en) | 1998-04-15 |
| EP0498497A3 (en) | 1993-05-26 |
| KR920017519A (en) | 1992-09-26 |
| JPH04324291A (en) | 1992-11-13 |
| KR100266244B1 (en) | 2000-09-15 |
| US5243261A (en) | 1993-09-07 |
| FI920473A (en) | 1992-08-08 |
| HUT61645A (en) | 1993-01-28 |
| ES2116309T3 (en) | 1998-07-16 |
| EP0498497B1 (en) | 1998-04-08 |
| DE69225013T2 (en) | 1998-10-15 |
| FI920473A0 (en) | 1992-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU213125B (en) | Circuit arrangement for operating low-pressure mercury vapour discharge lamp by means of high-frequency current | |
| KR100271749B1 (en) | Driver of cold-cathode fluorecent lamp | |
| JP2849815B2 (en) | High pressure gas discharge lamp operation circuit | |
| US20030001518A1 (en) | Pulse-width modulation for operating high pressure lamps | |
| US5481162A (en) | Method of supplying current to a sodium high-pressure discharge lamp, and current supply system | |
| JP4853638B2 (en) | High pressure discharge lamp lighting device | |
| US7525261B2 (en) | Circuit arrangement for operating a high pressure discharge lamp | |
| US6696800B2 (en) | High frequency electronic ballast | |
| US6531830B2 (en) | Discharge-lamp drive apparatus | |
| JP4593821B2 (en) | Method of operating a discharge lamp and ballast for operating the discharge lamp | |
| US4806830A (en) | Device and process for lighting a fluorescent discharge lamp | |
| JP5030011B2 (en) | High pressure discharge lamp lighting device | |
| US6791285B2 (en) | Lamp color control for dimmed high intensity discharge lamps | |
| US5424616A (en) | Modulatged high frequency discharge lamp operating circuit with IR suppression | |
| JP4306363B2 (en) | Discharge lamp lighting device | |
| JP4883292B2 (en) | High pressure discharge lamp lighting device and dimming method of high pressure discharge lamp | |
| JP3899798B2 (en) | Electrodeless discharge lamp lighting device | |
| JP2009289555A (en) | Discharge lamp lighting device, and luminaire | |
| US7166971B2 (en) | Circuit arrangement for operating a high pressure discharge lamp | |
| EP0580257B1 (en) | Circuit arrangement for square-wave modulation of a high-frequency current in a ballast for a discharge lamp | |
| JPH09204989A (en) | Circuit device for operating low pressure discharge lamp | |
| JPH07183091A (en) | Device for lighting discharge lamp | |
| JPH06151083A (en) | Fluorescent lamp lighting device | |
| JPH08264295A (en) | Discharge lamp lighting device and lighting system | |
| WO2008135938A2 (en) | Method and circuit for pulsed fluorescent lamp operation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |